Подшипники ГОСТ 20531-75 в Минске


Подшипники по ГОСТ 20531-75: конструкция, параметры и применение

ГОСТ 20531-75 распространяется на подшипники шарнирные (ШС) — неразъёмные узлы трения с наружным и внутренним кольцами, рабочие поверхности которых выполнены сферическими. Такой подшипник воспринимает радиальную нагрузку и одновременно допускает угловое смещение осей до 3–5 без потери работоспособности. Стандарт нормирует типоразмеры, предельные отклонения, шероховатость дорожек и материалы деталей.

Конструктивные признаки и материалы

Шарнирный подшипник по ГОСТ 20531-75 состоит из наружного кольца с вогнутой сферической дорожкой, внутреннего кольца со сферической выпуклой поверхностью и антифрикционного слоя между ними. Исполнения различаются наличием смазочных каналов, уплотнений и покрытий. Основные материалы:

  • подшипниковая сталь ШХ15 — кольца, закалка 60–64 HRC;
  • сталь 20Х или 18ХГТ — кольца с цементацией при повышенных ударных нагрузках;
  • антифрикционный слой на основе фторопласта Ф4К20 или латуни ЛС59-1;
  • бронза БрОЦС6-6-3 — сепараторные и вкладышные элементы;
  • цинковое или фосфатное покрытие — защита от коррозии в условиях влажности.

Смазочные каналы выполняют по внутреннему или наружному кольцу; для узлов с централизованной подачей смазки предусматривают отверстия под пресс-маслёнку. Уплотнения — двухкромочные манжеты из маслостойкой резины, работающие в диапазоне –40…+120 C.

Технические параметры

Типоразмерный ряд охватывает внутренние диаметры от 5 до 300 мм. Динамическая грузоподъёмность зависит от типоразмера и материала антифрикционного слоя. Ниже приведены справочные значения для распространённых исполнений.

Обозначениеd, ммD, ммУгол перекосаСтатическая нагрузка, кН
ШС202035432,5
ШС252542448,0
ШС303047362,0
ШС404062398,0
ШС5050753142,0

Предельные отклонения диаметров отверстия — по H7, наружного кольца — по h6. Радиальный зазор нормируется в пределах 0,008–0,045 мм в зависимости от типоразмера. Шероховатость сферических дорожек — Ra 0,32 мкм.

Условия эксплуатации

Шарнирные подшипники по ГОСТ 20531-75 применяют в узлах, где невозможно обеспечить строгую соосность: в гидроцилиндрах, рулевых тягах, рычажных механизмах, навесном оборудовании. Рабочие температуры — от –60 до +150 C при использовании термостойких смазок. Окружная скорость скольжения не превышает 0,15 м/с для исполнений с фторопластовым слоем и 0,5 м/с для металлических пар трения.

Типовые области применения:

  • гидроцилиндры экскаваторов, погрузчиков, автокранов — проушины штока и гильзы;
  • рулевое управление и подвеска карьерной техники;
  • шарнирные соединения конвейерных рольгангов и прокатных станов;
  • опоры качания в текстильном и полиграфическом оборудовании;
  • сельхозтехника — навесные системы тракторов, сцепные устройства.

Монтаж и обслуживание

Установку выполняют с натягом по наружному кольцу в корпус и по внутреннему — на вал, используя оправки, передающие усилие непосредственно на монтируемое кольцо. При запрессовке не допускается перекос, приводящий к заклиниванию сферической пары. Смазку закладывают при сборке и возобновляют через 100–200 ч работы в зависимости от условий загрязнения. Для узлов с интенсивным абразивом применяют исполнения с уплотнениями и периодической подачей пластичной смазки через пресс-маслёнку.

Вопросы и ответы

Какой угол перекоса допускает подшипник по ГОСТ 20531-75?

Стандарт нормирует угловое смещение осей в пределах 3–5 в зависимости от типоразмера и исполнения. Для серии ШС с фторопластовым слоем допускается до 5, для металлических пар трения — до 3.

Из какой стали изготавливают кольца шарнирных подшипников?

Основной материал — подшипниковая сталь ШХ15 с закалкой 60–64 HRC. Для узлов с ударными нагрузками применяют цементуемые стали 20Х и 18ХГТ с твёрдостью поверхностного слоя 58–62 HRC.

Какую смазку использовать для подшипников ШС?

При рабочих температурах до +120 C применяют литиевые смазки (Литол-24, ЦИАТИМ-201). Для диапазона до +150 C — термостойкие смазки на основе комплексного кальциевого мыла или полимочевины.

Чем отличается подшипник ШС от подшипника скольжения?

ШС — неразъёмный узел со сферическими дорожками, допускающий угловое смещение осей. Обычный подшипник скольжения работает только при строгой соосности и не компенсирует перекос.